制造飞机需要哪些材料和技术?

如题所述

目前在飞机上应用的主要有树脂基复合材料。碳纤维复合材料等。树脂基复合材料可分为“热固性”与“热塑性”两大类。由于热塑性复合材料具有工作温度高、韧性好和可重复成形等优点,故美国F-22飞机早期设想主要采用热塑性复合材料,而生产型F-22上却完全相反,热塑性复合材料只有1%的用量,热固性复合材料用量却高达23%,这是因为热塑性复合材料的成本较高、预浸料硬挺和缺乏粘性而难以铺贴成工件等。“环氧”和“双马来酷亚胺”都属于热固性树脂,通常“环氧”应用较多,而F-22的全部蒙皮以及大量的肋、梁及水平安定面等都选用了“双马来”,“环氧”则只用于一些工作温度较低的进气道和框架等。

复合材料主要分布在飞机的哪些部位?

主要用于雷达罩、进气道、机翼(含整体油箱等)、襟翼、副翼、垂尾、平尾、减速板及机身蒙皮等。例如美国的F-22机身蒙皮全都是高强度、耐高温的树脂基复合材料,法国的“阵风”机翼大部分部件和机身的一半都采用了碳纤维复合材料。

隐形材料

美国拥有大量的隐形飞机,像F-l17A、B-IB、B-2、F-22等,它们的隐形效果除采用外形设计(如B-2采用翼身融合、圆滑过渡的外形; F— 117A采用多面体外形)外,再就是取决于其隐形材料。

1991年的海湾战争中美国的隐形战斗机F-117A出动1000多架次而无一受损,在国际上引起了极大的反响。目前世界各国都很重视对隐形飞机的研究。隐形材料堪称隐形飞机的一大法宝。隐形材料可分为涂敷型和结构型两种,前者指涂料、胶膜一类的材料,后者指功能与结构一体化的纤维增强树脂基复合材料。F-117A只少量采用了复合材料,基本上是金属半硬壳式结构,因此机身。机翼和尾翼均涂覆了铁氧体吸波材料,而F-22的机身和机翼蒙皮基本上都由复合材料制成,只需要在一些金属蒙皮上涂覆吸波材料,该涂料大概含磷基铁。联合攻击战斗机JSF为了适应海上环境,有可能采用不含谈基铁涂料,以防止盐雾腐蚀。JSF还将同时采用有机聚合物胶膜以减少污染、降低成本和改善可维护性。

俄罗斯的l.44飞机采用了等离子体隐形技术,访问这种隐形技术会不会对隐形材料的发展带来危机?

俄罗斯的一些飞机设计师的思路确实与美国不同,他们认为美国采用的“外形设计+隐形材料”的隐形方案将影响飞机的机动性和战斗力,于是另辟溪径,开发了等离子体隐形技术,即在飞机的某些部位装上一些等离子发生器,在飞行过程中释放等离子流,在飞机周围形成等离子层,将飞机屏蔽起来,使雷达无法发现。现在的问题是尚不清楚这~技术的成熟程度和实际效果,预计在未来相当长的一段时间里人们不会放松对隐形材料的研究开发。

今后飞机上还会采用哪些新材料?

智能结构是今后飞机发展的一大趋势、因此智能材料成为当前研究的新热点。飞机上采用的智能结构是由各种智能材料制成的传感元件、处理元件和驱动元件组成的,而这三个组成部分相当于人的神经、大脑和肌肉、美国先进研究计划局与格鲁曼公司签订了一个合向,发展和验证智能自适应机翼以提高飞机效率。例如对强击机而言,智能自适应机翼可使它从航母上起飞的有效载荷提高20%。格鲁曼公司的设计方案是将光导纤维埋入树脂基复合材料制成机翼,这些光导纤维能像神经那样感知机翼上因气动条件变化而引起的压力变化,根据光传输信号进行处理后发出指令,通过驱动元件驱动机翼前缘和后线自行弯曲。驱动可通过电流让电陶瓷变形来实现,也可通过磁场让磁致伸缩材料变形来实现。或通过加热让形状记忆合金发生位移来实现,例如有一种形状记忆合金驱动器可产生9吨推力和150毫米位移。格鲁曼公司已决定以缩比为1/6的F/A-18飞机自适应机翼模型进行开发研究,还打算应用于无人机上。智能材料压电陶瓷制成的传感器和驱动器可解决机翼和尾翼的颤振问题,例如F/A-JSE/F(美国海军计划未来10年内采购548架)垂尾的振动试验表明,振动减少了80%。智能材料还将在其他领域发挥它的聪明才智,例如美国正在制造一种小型智能炸弹,可使一架重型轰炸机同时精确攻击数百个独立目标,还准备给这种炸弹装上智能引信,巧妙地做到‘不见目标不拉弦”。新的智能材料正在不断开发出来,例如美国开发成功一种磁致形状记忆合金、比热致形状记忆合金的性能更好人如美国一家公司发展了一种改进型磁致伸缩金属材料(由俄、镐、铁线钱的合金), 比以往的磁致伸缩材料的伸长大40倍,可直接把电能转换为机械能《即做驱动器),也可把机械能辍换为电能(即做传感器)。总之,智一能材料虽然尚处于早期开发阶段,但正孕育着新的突破和大的发展。

在未来的先进发动机中,哪些新型材料将获得应用或扩大用量?

主要有树脂基复合材料、金属基复合材料、陶瓷基复合材料和金属间化合物等。树脂基复合材料因其综合性能(特别是耐热性能)不断提高,故从20世纪90年代初开始逐渐“进驻”发动机,当前已初露锋芒,未来的用量将不断扩大 。F119发动机正在执行用树脂基复合材料取代钛合金制造风扇送气机区的计划,可节省结构重量6.7公斤,并正在考虑用树脂基复合材料风扇叶片取代现在的钛合金空心风扇叶片,以期减轻结构重量30%。金属基复合材料因其诱人的高比强度而已研究多年,但直到最近才有极少量的应用,世界上第一个在航空上应用的钛基复合材料(属于金属基复合材料)零件就是F119发动机矢量喷管驱动器活塞。目前钛基复合材料的价格仍很昂贵,今后其用量的拓展将主要取决于成本的降低程度。陶瓷基复合材料因其很高的使用温度(140℃甚至更高)和很低的密度(2-4g/cm3),颇受发动机设计师和材料工作者的重视,是未来高推重比(l5-20)发动机涡轮及燃烧系统的首选材料,目前在使用可靠性方面还有些担心,因此只限用于少量非关键受力部件,如用于Fll9发动机矢量喷管的内壁板等。金属间化合物是世界各国广泛研究的材料科学前沿命题,近期已把热点集中于密度很小(3.7-3.9g/cm3)和长期使用温度较高(700- 850C)的钛铝基合金,它将取代部分镍基合金而显著减轻发动机结构重量,具有良好的潜在应用前景。目前,钛铝基合金制成的第6级压气机转子叶片正在Fll9发动机上进行验证试验。
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第1个回答  2011-08-03
如果你打入航空市场那靠你自己绝对没戏;
如果是莱特兄弟那个水平的或者动力伞水平的,需要东西不多
找一台20~30马力的发动机,注意重量和效率;
油箱和高压油路系统;
螺旋桨;
若干高强度的合金无缝钢管,这个比较费钱了,自己选吧;
起落架系统;
机翼,如果三角翼动力伞那种,找些特种布料,这个具体不清楚是什么布料;
控制器;
以上,不一定完整和准确,不负法律责任啊;
大飞机的功能部件其实也差不多,但是更精密和可靠;本回答被网友采纳
第2个回答  2011-08-02
哈哈,各种金属和聚乙烯咯,需要空气流动学、材料力学、结构力学等杂七杂八的。

我只是打酱油的!
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